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首钢京唐公司驾驭三座5500立方米大高炉探析

2021-04-23 02:26    来源:中国钢铁新闻网

  “有失败也有成功,但都是正常的。无数次的锤炼,本身就是我们最宝贵的财富。”正如刘国友所说,经历淬炼的认知、技术探索的执著加上越来越强的向心力,促成了大高炉在起伏跌宕中发生蝶变的基础和本因。
  认知:讲究科学规律
  首钢炼铁发端于1919年的石景山炼厂,首钢人对高炉运行规律的探索可谓历史悠久。首钢搬迁,在曹妃甸建设5500立方米大高炉。现在,分别于2009年、2010年、2019年建成投产的一、二、三号高炉一字排开、高耸入云,成为京唐这座“海上钢城”最鲜明的标志。
  保持高炉长期顺稳运行是业内共识,但对于世界级特大型高炉冶炼规律的统一认识,却经过了实践的淬炼。京唐投产初期,一号高炉顺利运行一年后炉况失常,治理的过程波折而又反复,直至2011年8月基本恢复正常状态。这一过程极大改变了人们的固有观念:容积达到这种程度的高炉,不能像以往一样来操作——在认知层面对特大型高炉冶炼具有特殊性形成了初步统一。
  基于此,在随后的大矿批、高富氧等一系列探索中,不少技术要领被炼铁人一一掌握,人们对高炉冶炼规律的认识也在逐渐加深:有普遍性,无论是几百立的小高炉,还是5500立的大高炉,都遵循着冶金热力学和动力学的基本原理,这决定着高炉运行的基本趋势。但与小高炉相比,大高炉在原燃料调剂、低成本护炉、外围保障等环节都带有一定的特殊性。
  比如,小高炉操作上追求“短平快”,炉缸冷热制度惯性小,对原燃料质量、操作精细要求不高,而大高炉操作冷热惯性要大很多,所以在原燃料质量、操作稳定性上要求更精细。
  掌握特殊规律,首要的是接受特殊。2018年4月,刘国友从首钢股份调任京唐总经理助理兼炼铁部党委书记、部长,那时摆在他面前的是,一、二号高炉炉况波动,三号高炉紧锣密鼓施工的局面。
  在应对一、二号高炉的问题上,刘国友有着清醒的认识:“允许走弯路,但必须按科学规律办事。”听起来简单的一句话,却有着更深刻的内涵:把握高炉运行普遍规律与特殊规律的统一,既包括内在、也包括外在,既包括宏观、也包括微观,指向的是影响高炉运行的一切因素,本质上是无论环境如何变化,方向不能变、问题导向不能丢、讲科学意识不能偏。
  把握住科学规律,往往能透过现象看到本质。比如对煤气稳定性,要比以往要求更高;对炉况判断,要更加及时、果断、精细……他对高炉变化的敏感性和抓住要点的精准性上,让炼铁一作业区首席作业长郑凯感触最深:“出手就能抓住要害。”其中固然有经验使然,但最核心的还是刘国友长期以来对规律的科学认识和把握。
  2018年,根据数据反复测算,一、二号高炉炉缸存在侵蚀隐患,以二号高炉为甚。对此,首钢集团领导给予高度重视。刘国友和炼铁部领导班子多次与专家论证,先于2019年5月进行二号高炉大修,历时70天完成;后于2020年2月进行一号高炉大修,历时68天完成。据说,二号高炉检修中,进入炉内发现炉缸侧壁碳砖侵蚀严重,人们一边觉得惊险一边感叹:幸好停炉检修。另外,值得一提的是,一号高炉计划检修时正逢新冠肺炎疫情最严重的时候,首钢集团公司和京唐公司两级党委领导慎重权衡、准确识变,果断决策开展检修。
  两次大检修,从根本上消除了高炉运行隐患,加之原料供应设备的优化改进、环保设施的大量投入,为高炉稳定生产提供了坚实的保障。
  刘国友曾说:“从复杂的高炉炉况表现中,分析判断并确定主要限制因素,是炼铁生产的关键。这个过程既充满挑战又吸引炼铁人不懈探索,而解决问题的基础在于对高炉冶炼规律的积累和把握。”但他并没有把“按科学规律办事”作为标语挂在墙上,而是以自身行动坚持并带动着周围的人,营造出了一种“讲究科学规律”的氛围,让所有人都在下意识中自觉地遵循——这实际上是一种“结硬寨,打呆仗”的做法。
  其带来的最显著的效果即是:在治理和驾驭高炉上,明确了方向、对齐了理念。所以,从2019年开始,一、二号高炉运行状态逐渐转好,三高炉投产后,2020年全年铁产量实现历史性突破;2021年1月份,三座高炉月产量突破120万吨,创历史最好水平。元月刚刚结束的第二天,京唐公司领导班子便专程给铁前系统送去了贺信和奖金,更是让炼铁人斗志昂扬、激情满怀。
  技术:追求前沿与落地执行
  思想统一、步伐一致是取胜的根本。但若想真正驾驭大高炉,还需要实打实的技术作支撑。
  “以前是经验型,现在是科学型,今后将朝着智能化、低碳冶炼方向迈进。”刘国友说。
  首钢京唐公司5500立方米高炉,集成采用了当今国际炼铁技术领域的60多项先进技术,高炉整体技术装备达到国际先进水平。尤其是大比例球团冶炼技术,使高炉入炉球比突破56%,铁水成本降低20元/吨,高炉年粉尘排放量与之前相比可减少35%,二氧化硫排放量减少28%,氮氧化物排放量减少30%,二氧化碳排放量大幅降低,开创了国内大型高炉建立大球比炉料新结构的先河。
  要实现大球比冶炼稳定运行,球团矿的质量是关键。首钢京唐公司炼铁大球比冶炼探索之路,始于2015年12月。面对国内技术空白,京唐炼铁人经过多次工业试验,在2019年最终确定了烧结矿配加碱性球、酸性球、生矿的炉料结构。大量的试验不仅为后续大球比连续稳定生产积累了宝贵经验,而且也进一步验证了碱性球团矿质量对大球比运行的影响。
  高炉要想实现大球比冶炼,就必须先迈过碱性球团矿质量这道坎。当时,国内对于低硅碱性球团的研究甚少,工业生产几乎没有可借鉴经验。依托公司铁前一体化平台,与技术研究院紧密对接合作,开展系统的、海量的基础研究。为了解决碱性球团还原膨胀率偏高、篦条糊堵严重、布风板堵塞等瓶颈性难题,京唐成立碱性球团攻关组,刘国友为组长,把每周四下午定为例会日,分享信息、梳理问题,并分组设计了不下百组实验方案,同步开展实验室实验、投笼小工业试验、工业试验。最终,成功开发了以消石灰作为熔剂生产低硅碱性球团的独有技术,这一技术世界范围内也属首创,碱性球还原膨胀率由25%-30%降到了16%-18%,高炉球团矿比例由原来的30%逐步提升至50%以上。
  追求技术前沿的过程也是技术应用落地的过程。借助公司铁前一体化管理机制,炼铁部近两年在稳定外围管理上狠下功夫,强化原燃料质量源头管控,借助冶金高校和技研院力量,开展原燃料综合冶金性能试验,全力攻关烧结矿、球团矿质量,大大提升了高炉运行综合保障能力。
  在重点做好“稳定外围”的大前提下,制造部、炼铁部等部门做足“计划性”,根据高炉稳定需求、原燃料库存、市场可控资源、前后道工序检修安排等实际情况,将入炉原燃料调整计划幅度从5%压缩至1%,用小幅的调整为高炉炉况适应、平衡赢得了时间。炉况操作方面,按照“早调、少调、微调”的工作方针,确定“有计划、小幅度、向着一个方向变”调整方法,即:超前预判、精准匹配,做统筹核算时间、空间、效益的最优方案;化整为零、循序渐进,避免大幅调整造成交互影响;一个时期内制定的计划、方案执行到底。
  简单归纳起来,就是一体化协同外围保障,精细化运用技术操作。用炼铁部部长王凯的话说则更通俗易懂:“里里外外,全力照顾好高炉。”
  加上对装料制度、造渣制度、送风制度等不断摸索,使大高炉在适应不同环境、提高适应能力上有了突飞猛进的进步。这一进步,在2020年疫情期间得到了有力印证。在受疫情影响原供应京唐的优质秘铁资源短缺、高炉频繁变料的不利影响下,京唐高炉稳扎稳打、沉着应对,2020年3月份,二号、三号高炉双炉铁水月产量完成80.22万吨,平均利用系数达到2.35,刷新了双炉生产的历史纪录。
  用技术引领和驱动生产不断向前、向好,是每个企业的不懈追求。特别是在当前碳达峰、碳中和的新要求下,在区域经济复苏钢铁行业技术升级的新格局下,技术创新的步伐会越来越快。
  2021年4月9日,一身正装的刘国友从集团领导手中接过奖杯和证书后说:以高效制造、绿色制造、智能制造为方向,探索高炉可持续发展新道路。
  语气郑重却颇有底气。
  规矩:领导作风与职工心气
  “不以规矩,不能成方圆。”当规矩意识成为一种习惯、一种常态,才能真正地去干事、干成事。
  “领导讲规矩、带头干,职工才有劲头。”在刘国友的干事逻辑中,作为领导,不仅仅是监督指导工作,更重要的是服务到位。
  2019年初,炼铁部党委提出“三明确三到位”的工作理念,即:所有工作明确责任,明确标准,明确时限,现场服务到位,专业支撑到位,检查落实到位。可以说从制度上,为“规矩”作了注解。
  这几年,首钢京唐公司大力推进QTI精益改善管理,各部门 、各产线可谓亮点纷呈。但是炼铁部在公司每年的评比结果中,成绩很是不容乐观。这让主管QTI管理的副部长张振存很不甘心。
  “不同于后道工序,可能在人们的固有思维里,高炉生产环境就是‘脏乱差’,职工从心里并不乐意去干。必须打破传统观念。”但是,思维定势一旦形成,想改变极不容易。张振存采取的方法是“自己先学、打开视野、总结分析、动手尝试”。
  他先找到公司QTI管理推进办和华谋咨询技术有限公司负责京唐精益改善的专业老师,请他们给自己授课,了解QTI的意义和精髓。随后带领人员到供料部、质监部等内部单位和安阳、湛江等钢铁企业学习交流。同时每月召开QTI总结会议,分析不足、列出问题加以改进。而在现场,则是和职工一起思考、一起上手。
  一套“组合拳”下来,职工头脑中“本来就这样”逐渐变成“其实不这样”。比如,人们印象中的高炉出铁场平台可能是铁花四溅、环境艰苦,火与热交错中满是粉尘与噪音,而经过改善后的京唐高炉出铁场平台区域划分规范合理,机车停放井然有序,封闭后的出铁口区域已看不到火热交错、烟尘飞扬的场景,炉前工精心铺就的参观通道,就像一条绿色的飘带,可以清晰映出倒影,平台四周天蓝色框架上井然有序摆放着一盆盆的绿萝,环境发生了翻天覆地的变化。
  在一次会议上,王凯谈到,炼铁部QTI管理能有大的改变,归根结底是人的意识变化,职工在用心维护炼铁部的利益。这背后,与领导人员率先垂范的作用密不可分。
  现在,炼铁部将每周三定为“现场日”,部门领导要带领专业管理人员到现场,解决在设备、安全、环保、质量等方面的问题——不检查、不考核,只解决问题。如今炼铁部建立的拥有近400人的改善治理微信群中,时不时就会冒出某处完成改善的消息。对每条改善提案,张振存都会点评,做得好的点赞推广,做得不好的提出改进意见。被认可、被尊重的感受,让群里每天都热闹非凡。
  2020年,炼铁部获得了6面“羚羊旗”。“从‘被动干’向‘主动干’转变了,精益改善文化深入人心。”炼铁部党委书记王晓朋对部门的改善工作很自豪,“最重要的是,职工的心气顺了。”
  心气越顺,越有活力,越有信心,越会心往一处想、劲往一处使,而职工的付出得来的回报也越来越丰厚。这几年,炼铁部依托公司生产考核和人才队伍建设的相关政策,不断加大奖励力度,让职工真金白银的收入持续增长,还培养出了炉前技能专家王志刚、高铁芹、梁永松,烧结机技能专家郝乐,球团工艺技术专家刘文旺等精锐人才,而这些人又会一个人带动一片人,人们的积极性越来越高。
  时间的车轮不曾停留,京唐炼铁人的追求也未曾止步。艰难的过程会带来美好的结果,蝶变后的大高炉已经展开了它飞向未来的翅膀。

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